可以用“眼睛”捕捉引力波？

根据《自然》杂志的报道，天体物理学家可能在八月中旬发现了新的引力波。德州大学的天体物理学家克雷格·惠勒也发布了一系列推文，称这种引力波不同于以前的发现。检测到的信号具有光学对应物。这也意味着，如果情况属实，它将由两颗中子星的合并产生，而不仅仅是黑洞的碰撞。它发出可见光，我们自己也能“看见”。如果得到证实，它将表明引力波可以被传统望远镜“看到”，也可以作为时空结构中的振动被听到。

回顾引力波

引力波最早是由爱因斯坦在1918年提出的。从那以后，人们一直在寻找或验证它们的存在。然而，过去100年的反复探索已经失败，因此成为人民的心脏。自从LIGO团队在2015年首次发现引力波以来，我们已经在近两年内连续发现了三次引力波事件，并且多次发现的引力波都是由黑洞碰撞产生的。

图1:爱因斯坦在黑板上进行计算(图片来自互联网)

让我们先回顾一下爱因斯坦的广义相对论。相对论说，我们生活的时空会因时空中物质的质量而改变。值得注意的是，一个质量非常大的黑洞会对它的周围环境产生重大影响，使它的时间相对较慢。如果物质是静止的，它对周围时空的影响是恒定的，但是如果它运动，它对周围时空的影响是不断变化的。

图2:质量物体引起的时空弯曲(来自视觉中国的图像)

我们知道改变电场或磁场会产生引力波。同样，改变重力也会产生引力波。例如，如果湖面上有一只静止的船，此时湖面不会有变化。一旦船开始移动，它就会在周围产生涟漪。因此，我们称引力波为“时空涟漪”。

事件的起因

早在8月18日，天文学家魏勒就在网上写道:“LIGO惊人的新发现来自一个光学副本。”在接下来的一个小时里，一些学者声称这个信号是由位于NGC4993星系的一颗中子星产生的。此时的天文学界谣言也在沸沸扬扬。LIGO此前曾与欧洲的处女座引力波探测器合作。通过这些最新的谣言，可以发现合作已经有了回报。

LIGO之前三次探测到的引力波都是由黑洞合并产生的。然而，这些引力波太强大了，在可见光波段无法观察到，只有引力波的振动才能被望远镜连接设备“听到”。然而，中子星的质量比黑洞小，合并产生的引力波会更弱，频率接近可见范围。因此，不自满的研究人员希望走得更远，能够探测到中子星的碰撞。

图3: LIGO天文台(LIGO官方网站照片)

谣言传播后，许多望远镜开始“全面扫描”NGC4993星系，希望捕捉中子星碰撞产生的引力波信号。美国宇航局官方网站8月19日公布了一系列观测记录，指出在银河系中观测到了伽马射线暴(GRB)，这可能揭示了中子星合并引起的引力波事件。哈勃还对NGC4993星系进行了直播，表明研究小组正在使用望远镜的分光计来观察中子星的合并，但谨慎的哈勃官员后来删除了内容。

图4:中子星合并(来自《每日科学》的图像)

天文学家对他们正在研究的东西仍然非常谨慎，不会轻易被震惊。LIGO和处女座现在已经完成了新一轮的相关数据分析，但是需要探索更多的“潜在事件”，以确保这一发现不是孤立的证据。因此，我们所要做的就是耐心等待接下来的报道。

有什么意义？

中子星是大质量恒星耗尽燃料后爆炸的产物。中子星本身可以被认为是一个大原子。大质量原子核仅由中子组成。它被困在一个强大的引力场中并高速旋转，通常带有一个强大的星际磁场。然而，中子星物理领域仍有许多未解之谜。其中一个主要问题是中子星是否符合人们的理论假设，或者这些中子星是否已经被完全摧毁，必须用其他量子理论来解释。

到目前为止，科学家们已经模拟了处于低温状态的中子星物质，但仍有许多地方不清楚它的内部结构。但是如果我们真的探测到中子星合并产生的引力波，我们将知道它们碰撞时会发生什么。我们渴望通过两颗中子星的合并或中子星和黑洞的合并产生的引力波来揭示中子星的结构，以便研究人员能够推导出恒星的物质状态方程。

图5:中子星艺术(互联网图片)

此外，如果新引力波的发现得到证实，它将标志着天文学研究的新时代。在这个新时代，随着时空结构的振动，传统的望远镜不仅可以“看”到，而且可以“听”到所观察到的天文现象。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的天体物理学家斯图尔特·查皮劳说:“这是一个不可思议的进步，将大大加深我们对宇宙的理解。”

图6:银河艺术地图(互联网图片)

就像一个生来又聋又哑的盲人，突然有一天我们的听力恢复了，我们能听到这个世界上叫知了的鸟，然后我们希望能亲眼看到它们。幸运的是，我们的眼睛可以睁开，我们可以享受世界的多彩，兴奋和快乐可以想象。

现在，引力波的世界已经被撬开了一条缝，春天的种子已经播下，我相信硕果累累的丰收离我们不远了！

参考

[1]谣言膨胀超过新类型的重力波签署，自然杂志，新闻/谣言膨胀超过新类型的重力波签署？from =时间轴&isappinstalled=0

[2] LIGO还是第一次“看到”引力波，科技日报http://www.stdaily.com/KJRB/KJRB/2017-08/29/Content _ 572498 . shtml

[3]引力波，我们知道宇宙的“甜耳朵”，http://www.sohu.com/a/168415739_656456搜狐

徐峰、岳有龄、徐仁新。脉冲星、中子星和克星[。自然，2007，29(4):200-203。